基於硬件跟蹤設備獲取被跟蹤目標位置和方向信息的方式，也常被應用於增強現實係統中。這些硬件跟蹤設備包括機電跟蹤器、電磁跟蹤器
、超聲波跟蹤器
、光電跟蹤器和慣性跟蹤器，它們的實現方法各不相同
，各有優缺點
，而且在現有的增強現實係統中都有應用實例。

 

機電跟蹤器是一種絕對位置傳感器。tongchangyoutijijiaoxiaodejixiebigoucheng，jiangyiduangudingzaiyigecankaojizuoshang，lingyiduangudingzaidaiceduixiangshang。caiyongdianweijihuoguangxuebianmaqizuoweiguanjiechuanganqiceliangguanjiechudexuanzhuanjiao，zaigenjusuocededexiangduixuanzhuanjiaoyijilianjielianggechuanganqizhijiandebichangjinxingdonglixuejisuan，huodeliuziyoudufangweishuchu。zhezhonggenzongqixingnengjiaokekao，qianzaiganraoyuanjiaoshao，yanchishijianduan。danqiquedianshi，genzongqiceliangjingdushouhuanjingwendubianhuayingxiang，guanjiechuanganqidefenbianlvdi
，genzongqidegongzuofanweishouxian。zaiyixietedingdeyingyongchanghe （如外科手術訓練），用戶的活動範圍不是重要指標時這種跟蹤器才具有優勢。

 

 

電dian磁ci跟gen蹤zong器qi是shi應ying用yong較jiao為wei廣guang泛fan的de一yi類lei方fang位wei跟gen蹤zong器qi，它ta利li用yong一yi個ge三san軸zhou線xian圈quan發fa射she低di頻pin磁ci場chang，用yong固gu定ding在zai被bei測ce對dui象xiang上shang的de三san軸zhou磁ci接jie收shou器qi作zuo為wei傳chuan感gan器qi感gan應ying磁ci場chang的de變bian化hua信xin息xi，利li用yong發fa射she磁ci場chang和he感gan應ying信xin號hao之zhi間jian的de稠chou合he關guan係xi確que定ding被bei跟gen蹤zong物wu體ti的de空kong間jian方fang位wei。根gen據ju三san軸zhou勵li磁ci源yuan的de形xing式shi不bu同tong，電dian磁ci跟gen蹤zong器qi分fen為wei交jiao流liu電dian磁ci跟gen蹤zong器qi和he直zhi流liu電dian磁ci跟gen蹤zong器qi。

 

交(jiao)流(liu)電(dian)磁(ci)跟(gen)蹤(zong)器(qi)的(de)勵(li)磁(ci)源(yuan)由(you)三(san)個(ge)磁(ci)場(chang)方(fang)向(xiang)相(xiang)互(hu)垂(chui)直(zhi)的(de)交(jiao)流(liu)電(dian)流(liu)產(chan)生(sheng)的(de)雙(shuang)極(ji)磁(ci)源(yuan)構(gou)成(cheng)，磁(ci)接(jie)收(shou)器(qi)由(you)三(san)套(tao)分(fen)別(bie)測(ce)試(shi)三(san)個(ge)勵(li)磁(ci)源(yuan)的(de)線(xian)圈(quan)構(gou)成(cheng)。磁(ci)接(jie)收(shou)器(qi)感(gan)應(ying)勵(li)磁(ci)源(yuan)的(de)磁(ci)場(chang)信(xin)息(xi)，根(gen)據(ju)從(cong)勵(li)磁(ci)源(yuan)到(dao)磁(ci)接(jie)收(shou)器(qi)的(de)電(dian)磁(ci)能(neng)量(liang)傳(chuan)遞(di)關(guan)係(xi)計(ji)算(suan)磁(ci)接(jie)收(shou)器(qi)相(xiang)對(dui)於(yu)勵(li)磁(ci)源(yuan)的(de)空(kong)間(jian)方(fang)位(wei)。受(shou)計(ji)算(suan)性(xing)能(neng)
、反應時間和噪聲等因素的影響
，勵磁源的工作頻率通常為30-120Hz。為了保證不同環境條件下的信噪比，通常使用7-14kHz的載波對激勵波進行調製。直流電磁跟蹤器的發射器（相當於勵磁源）由you繞rao立li方fang體ti芯xin子zi正zheng交jiao纏chan繞rao的de三san組zu線xian圈quan組zu成cheng，依yi次ci向xiang發fa射she器qi線xian圈quan輸shu入ru直zhi流liu電dian流liu
，使shi每mei一yi組zu發fa射she器qi線xian圈quan分fen別bie產chan生sheng一yi個ge脈mai衝chong調tiao製zhi的de直zhi流liu電dian磁ci場chang。接jie收shou器qi也ye是shi由you繞rao立li方fang體ti芯xin子zi正zheng交jiao纏chan繞rao的de三san組zu獨du立li線xian圈quan構gou成cheng的de直zhi流liu磁ci場chang方fang向xiang的de周zhou期qi性xing變bian化hua在zai三san向xiang接jie收shou器qi線xian圈quan中zhong產chan生sheng交jiao變bian電dian流liu
，電dian流liu強qiang度du與yu本ben地di直zhi流liu磁ci場chang的de可ke分fen辨bian分fen量liang成cheng正zheng比bi。可ke在zai每mei個ge測ce量liang周zhou期qi獲huo得de九jiu個ge數shu據ju，它ta們men表biao示shi三san組zu接jie收shou器qi線xian圈quan所suo感gan應ying發fa射she磁ci場chang的de大da小xiao
，由you電dian子zi單dan元yuan執zhi行xing一yi定ding的de算suan法fa即ji可ke確que定ding接jie收shou器qi相xiang對dui於yu發fa射she器qi的de位wei置zhi和he方fang向xiang。

 

交(jiao)流(liu)電(dian)磁(ci)跟(gen)蹤(zong)係(xi)統(tong)的(de)接(jie)收(shou)器(qi)通(tong)常(chang)體(ti)積(ji)小(xiao)，適(shi)合(he)安(an)裝(zhuang)在(zai)頭(tou)盔(kui)顯(xian)示(shi)器(qi)上(shang)
，但(dan)這(zhe)種(zhong)跟(gen)蹤(zong)器(qi)最(zui)致(zhi)命(ming)的(de)缺(que)點(dian)是(shi)易(yi)受(shou)環(huan)境(jing)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)。發(fa)射(she)器(qi)產(chan)生(sheng)的(de)交(jiao)流(liu)磁(ci)場(chang)對(dui)附(fu)近(jin)的(de)電(dian)子(zi)導(dao)體(ti)特(te)別(bie)是(shi)鐵(tie)磁(ci)性(xing)物(wu)質(zhi)非(fei)常(chang)敏(min)感(gan)
，交(jiao)流(liu)旋(xuan)轉(zhuan)磁(ci)場(chang)在(zai)鐵(tie)磁(ci)性(xing)物(wu)質(zhi)中(zhong)產(chan)生(sheng)渦(wo)流(liu)，從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)二(er)級(ji)交(jiao)流(liu)磁(ci)場(chang)
，使(shi)得(de)由(you)交(jiao)流(liu)勵(li)磁(ci)源(yuan)產(chan)生(sheng)的(de)磁(ci)場(chang)模(mo)式(shi)發(fa)生(sheng)畸(ji)變(bian)
，這(zhe)種(zhong)畸(ji)變(bian)會(hui)引(yin)起(qi)嚴(yan)重(zhong)的(de)測(ce)量(liang)誤(wu)差(cha)。

 

直(zhi)流(liu)電(dian)磁(ci)跟(gen)蹤(zong)器(qi)最(zui)大(da)的(de)優(you)點(dian)是(shi)隻(zhi)在(zai)測(ce)量(liang)周(zhou)期(qi)開(kai)始(shi)時(shi)產(chan)生(sheng)渦(wo)流(liu)
，一(yi)旦(dan)磁(ci)場(chang)達(da)到(dao)穩(wen)態(tai)狀(zhuang)態(tai)，就(jiu)不(bu)再(zai)產(chan)生(sheng)渦(wo)流(liu)。隻(zhi)要(yao)在(zai)測(ce)量(liang)前(qian)等(deng)待(dai)渦(wo)流(liu)衰(shuai)減(jian)就(jiu)可(ke)以(yi)避(bi)免(mian)渦(wo)流(liu)效(xiao)應(ying)，從(cong)而(er)可(ke)以(yi)減(jian)小(xiao)畸(ji)變(bian)渦(wo)流(liu)場(chang)產(chan)生(sheng)的(de)測(ce)量(liang)誤(wu)差(cha)。

 

 

利用不同聲源的聲音到達某一特定地點的時間差相位差或者聲壓差可以進行定位與跟蹤，一般有脈衝波飛行時間（TIme-of- flight
，TOF）測量法和連續波相位相幹測量法兩種方式。TOF測(ce)量(liang)法(fa)是(shi)在(zai)特(te)定(ding)的(de)溫(wen)度(du)條(tiao)件(jian)下(xia)，通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)聲(sheng)波(bo)從(cong)發(fa)射(she)器(qi)到(dao)接(jie)收(shou)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)傳(chuan)播(bo)時(shi)間(jian)來(lai)確(que)定(ding)傳(chuan)播(bo)距(ju)離(li)的(de)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)大(da)多(duo)數(shu)超(chao)聲(sheng)波(bo)跟(gen)蹤(zong)器(qi)都(dou)采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)。此(ci)方(fang)法(fa)的(de)數(shu)據(ju)刷(shua)新(xin)率(lv)受(shou)到(dao)幾(ji)個(ge)因(yin)素(su)的(de)限(xian)製(zhi)，聲(sheng)波(bo)的(de)傳(chuan)輸(shu)速(su)度(du)約(yue)為(wei)340m/s
，zhiyoudangfashebodebozhenmiandaodachuanganqishicaikeyidedaoyouxiaodeceliangshuju。erqiebixuyunxufasheqizaichanshengmaidonghoufachujihaomiaodeshengmaichong，bingqiezaixindeceliangkaishiqiandengdaifashemaichongxiaoshi。yinweimeigefasheqi-傳(chuan)感(gan)器(qi)組(zu)都(dou)需(xu)要(yao)單(dan)獨(du)的(de)脈(mai)衝(chong)飛(fei)行(xing)序(xu)列(lie)，測(ce)量(liang)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)時(shi)間(jian)等(deng)於(yu)單(dan)組(zu)飛(fei)行(xing)時(shi)間(jian)乘(cheng)以(yi)組(zu)合(he)數(shu)目(mu)。這(zhe)種(zhong)飛(fei)行(xing)時(shi)間(jian)測(ce)量(liang)係(xi)統(tong)的(de)精(jing)度(du)取(qu)決(jue)於(yu)檢(jian)測(ce)發(fa)射(she)聲(sheng)波(bo)到(dao)達(da)接(jie)收(shou)器(qi)準(zhun)確(que)時(shi)刻(ke)的(de)能(neng)力(li)
，環(huan)境(jing)中(zhong)諸(zhu)如(ru)鑰(yao)匙(chi)叮(ding)咱(zan)響(xiang)的(de)聲(sheng)音(yin)都(dou)會(hui)影(ying)響(xiang)測(ce)量(liang)精(jing)度(du)
，空(kong)氣(qi)流(liu)動(dong)和(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)閉(bi)鎖(suo)也(ye)會(hui)導(dao)致(zhi)測(ce)量(liang)誤(wu)差(cha)產(chan)生(sheng)。

 

連lian續xu波bo相xiang位wei相xiang幹gan測ce量liang法fa通tong過guo比bi較jiao參can考kao信xin號hao和he接jie收shou到dao的de發fa射she信xin號hao之zhi間jian的de相xiang位wei來lai確que定ding發fa射she源yuan和he接jie收shou器qi之zhi間jian的de距ju離li。此ci方fang法fa測ce量liang精jing度du較jiao高gao，數shu據ju刷shua新xin頻pin率lv高gao，可ke通tong過guo多duo次ci濾lv波bo克ke服fu環huan境jing幹gan擾rao的de影ying響xiang
，而er不bu影ying響xiang係xi統tong的de精jing度du、時間響應特性等。

 

yudiancigenzongqixiangbi
，chaoshengbogenzongqizuidadeyoudianshibuhuishoudaowaibucichanghetiecixingwuzhideyingxiang，celiangfanweijiaoda。jiyushengbofeixingshijianfadegenzongqiyishouweishengyinmaichongdeganrao
，zaixiaogongzuofanweineijuyoujiaohaodejingduheshijianxiangyingtexing。danshisuizhezuoyongjulidezengda，zheleigenzongqideshujushuaxinpinlvhejingdujiangdi。erjiyulianxuboxiangganceliangfadegenzongqijuyoujiaogaodeshujushuaxinpinlv，yineryouliyugaishanxitongdejingdu

、響應性
、測ce量liang範fan圍wei和he魯lu棒bang性xing
，且qie不bu易yi受shou偽wei脈mai衝chong的de幹gan擾rao。不bu過guo上shang述shu兩liang種zhong跟gen蹤zong器qi都dou會hui因yin為wei空kong氣qi流liu動dong或huo者zhe傳chuan感gan器qi閉bi鎖suo產chan生sheng誤wu差cha。但dan如ru果guo采cai用yong適shi當dang的de調tiao製zhi措cuo施shi，就jiu可ke以yi改gai善shan連lian續xu波bo相xiang位wei測ce量liang法fa的de環huan境jing特te性xing，有you望wang實shi現xian高gao精jing度du、高數據刷新率和低延遲的聲學跟蹤器。

 

1966年，美國MIT林肯實驗室的Roberts研製了一種超聲式位移跟蹤器LincolnWand，該眼蹤器基於聲波飛行時間測量法，使用四個發射器和一個接收器
，跟蹤精度和分辨率隻達到5mmoLogitech開發了另一種基於TOF的超聲波跟蹤係統
，又稱為RedBaron
，其眼蹤精度和分辨率也隻達到幾毫米。

 

 

光電眼蹤器（又稱為視覺眼蹤器）shiliyonghuanjingguanghuozhekongzhiguangyuanfachudeguang，zaituxiangtouyingpingmianshangdebutongshikehuozhebutongweizhidetouying
，jisuanchubeigenzongduixiangdefangwei。zaiyoukongzhiguangyuandeqingkuangxia
，tongchangshiyonghongwaiguang，yibimiangenzongqiduiyonghudeganrao。

 

從結構方式的角度看，光電跟蹤器分為“外-內”（outside-in
，OI）和“內-外”（inside-out，10）兩種結構方式。對於“外-內”方式而言，傳感器固定，發射器安裝在被跟蹤對象上，這意味著傳感器“向內注視”遠處運動的目標，這種係統需要極其昂貴的高分辨率傳感器。對於“內-外”方式而言
，發射器固定，傳感器安裝在運動對象上，這意味著傳感器從運動目標“向外注視”。在工作範圍內使用多個發射器可以提高精度
，擴展工作範圍。

 

neiyiwaishiguangdiangenzongqideshijianxiangyingtexinglianghao，juyoushujushuaxinpinlvgao
，shiyongfanweiguang，xiangweizhihouxiaodengqianzaiyoushi
，gengshiheyushishiyingyong。danguangxuexitongcunzaixujiaguangxian、表(biao)麵(mian)模(mo)糊(hu)或(huo)者(zhe)光(guang)線(xian)遮(zhe)擋(dang)等(deng)潛(qian)在(zai)誤(wu)差(cha)因(yin)素(su)
，為(wei)了(le)獲(huo)得(de)足(zu)夠(gou)的(de)工(gong)作(zuo)範(fan)圍(wei)而(er)使(shi)用(yong)短(duan)焦(jiao)鏡(jing)頭(tou)
，係(xi)統(tong)測(ce)量(liang)精(jing)度(du)降(jiang)低(di)。多(duo)發(fa)射(she)器(qi)結(jie)構(gou)是(shi)一(yi)種(zhong)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，卻(que)以(yi)複(fu)雜(za)性(xing)和(he)成(cheng)本(ben)為(wei)代(dai)價(jia)。因(yin)此(ci)，光(guang)電(dian)跟(gen)蹤(zong)器(qi)必(bi)須(xu)在(zai)精(jing)度(du)、測量範圍和價格等因素之間作出折中選擇，而且必須保證光路不被遮擋。

 

 

慣性跟蹤器利用陀螺的方向跟蹤能力，測量三個轉動自由度的角度變化;liyongjiasudujiceliangsangepingdongziyoududeweiyi。yiqianzhezhongfangweigenzongfangfachangbeiyongyufeijihedaodandengfeixingqidedaohangshebeizhong，bijiaobenzhong。suizhetuoluohejiasudujideweixinghua，gaigenzongfangfazaiminyongshichangyeyuelaiyueshoudaoqinglai。buxuyaofasheyuanshiguanxingshigenzongqizuidadeyoudian，ranerchuantongdetuoluojishunanyimanzuceliangjingdudeyaoqiu，celiangwuchayisuishijianchanshengjiaopiaoyi，shouwenduyingxiangdepiaoyiyebijiaomingxianxuyaoyouwendubuchangcuoshi。xinxingyadianshigutaituoluozaishangshuxingnengfangmianyoudafudugaishan。